水泵节能降耗技术

随着城市供水事业的发展，供水企业在保量供水的前提下越来越注重节能降耗工作的开展。在供水企业中，水泵作为输、配水设备，其所耗电能占水厂用电的85%—90%，因此，探索和应用水泵节能技术对水厂的节能降耗具有重要的意义。

一、通过合理选择水泵节能



1.水泵的合理选型，泵的造型应该使泵的运行扬程和流量接近额定扬程和额定流量，新建水厂应根据水厂近远期的日供水量来确定水泵参数。原则上，取水泵房的水泵流量和扬程应按zui高日平均时供水量和扬程来选取，同时应考虑流量变化和水源水位变化时的水泵效率，以求经济运使运行时工矿点经常保持在高校区。

泵的选用常根据比转速ns来选取，它是选择泵的类型的重要指标，其计算公式为：式中Q、H为zui率点的流量和扬程，但在实际计算中，因为泵的型号待选，无法查取zui率点的值，一般就用生产要求的值代替，或者用下式近似求取：泵的转速n应尽量和电动机的转速一致，以便于直联。有了Q、H和n的可以求出ns，由ns去查泵的“型普”，确定泵的类型，在这种类型的型普中选取zui适合的型号，zui后在泵的样本中细查该泵的性能曲线，再由管路性能曲线确定泵的工作点，如效率在区，则满足要求，即可选定。

2.水泵性能的选择，对于工艺流量稳定的水泵，其性能选择的重点是保证泵运行的。在平均扬程时，如果工艺流量调节幅度较大又较繁，则应特别注意Q—H曲线和Q—y曲线的调节范围是否比较平坦，能否是泵在效率较高的区域运转。

二、通过水泵的合理配套和组合运行节能



1.水泵的合理配套，一般泵站内的工作水泵至少有2—3台，从节能和经济运行的角度考虑，应选扬程相近、流量大小不同的泵搭配，以实现大、小泵合理配置方案。当用水负荷变化幅度较大且较频繁时，zui好再配置一台调速泵，以适应用水量的变化。当用水量大时，就运行大泵，用水量小时，停大泵运行小泵。如此配置，不但减少了水泵的运行台数，而且可以使所有的水泵都在区运行，水泵电耗明显下降，同时供水调配也更加灵活。

2.水泵并联组合运行，在工艺要求大流量或流量有剧烈变动的场合，可视具体情况采取水泵不同组合运行，以提高泵的运转效率（水泵并联台数zui多不超过四台）。

三、采用水泵调速技术节能



1.水泵调速节能的原理，水泵调速节能的原理可以根据流体力学的相似定律推导出，其性能与转速的关系是：流量正比于转速，扬程正比于转速的平方，功率正比于转速的三次方。函数关系如下：

2.水泵调速的条件及调速水泵的选择

供水量随季节、昼夜变化而明显变化或时变化系数较大时，水泵经常在偏高扬程或偏离区的大流量、低扬程的工况点运行，在无法改选泵型时，应考虑采用调速水泵。

在有多台水泵时，应选流量zui大、经常运行的水泵作为调速泵，调速水泵的运行工况点应位于水泵段的中间，即额定转速时的工况点位于段的右端，甚至可超出而位于段以右。另外，比转数ns过小或过大的水泵均不宜作为调速泵，中、高比转数的离心泵（ns=80-300）作为调速泵效果zui好。

3.水泵调速的方式及特点



可控硅串级调速 特点是效率高、技术成熟，适用于70—95%调速，但调速装置功率因数低，并对电网有污染。电磁滑差调速 特点是控制简单，运行平稳可靠，便于遥控和自控，功率因数高，缺点是具有滑差损耗。液体粘性调速器（又称油膜离合器）特点是调节容量大，体积小，可在30%—100%额定转速范围内调速，造价低，但油膜离合器对机械油的要求非常高，且有一定滑差损失。

变频调速 是调速技术中zui为先进的方式，它节能潜力大，噪声小，供水管网压力稳定，维护管理方便，故障少，但价格昂贵。我公司水厂二级泵房应用了ABB公司的ACS—600型大功率变频调速装置，水泵功率为560KW。在目前水厂供水量未达设计负荷时，运行该装置能保持供水管网压力恒定，且便于调度，运行效果良好。随着电力电子技术的进一步发展，变频调速将成为水泵调速的主流，为节能降耗创下可观的效益。

4.水泵调速比的确定



由水泵理论可知，在调速范围不很宽时，水泵转速的改变会导致特性曲线的改变，从而导致工况点改变，使水泵处在区运行。

四、加强对水泵的能平衡测试，并及时更新改造，提高水泵运行效率，达到节能目的定期测定水泵特性，主要是Q—H特性和Q—y特性，如测出水泵的效率很低，则应及时更换水泵或叶轮。选型不当或扬程、流量过大时，对单级泵可采用车削叶轮外径的办法降低扬程和流量，使其在区运行。叶轮切削量与比转数有关，如表1所示，如车削量过大会引起泵效率过低反而得不偿失，一般采用逐步车削的办法以获得的叶轮车削量。

五、加强水泵的维护管理，积极采用新技术新材料，提高水泵效率，提高水泵的加工、装配质量，确保水泵运行安全可靠，尽量缩小口环间隙。加强维修，及时修补合理的泄漏间隙，当发现口环破裂或磨损后的泄漏间隙以超过规定值时，应进行修理或更换，根据经验及实测数据确定口环半径间隙为叶轮口环外径的2.5—3.5%。



积极采用新型的密封填料。填料在轴封装置中起着阻水或阻气的密封作用，选择一种密封性能好的填料，不仅可以解决泄漏、降低耗用，还可在一定程度上提高水泵效率。